小菜蛾对氟虫双酰胺抗性风险评估及Bi-PASA分子检测

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:owenzhong2012
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小菜蛾(Plutella xylostella L.)是世界性十字花科蔬菜的重要害虫,也是抗药性产生和发展严重的害虫之一。由于其世代重叠严重,繁殖力强,加上一些地区田间不合理的用药,导致田间小菜蛾抗药性发展迅速且抗性背景复杂,这为该虫的化学防治造成了较大困难。氟虫双酰胺作为新型鱼尼丁受体激活类杀虫剂,对鳞翅目害虫高效,对哺乳动物低毒、安全,作用于昆虫后可使调控钙离子释放的鱼尼丁受体通道持续开放,导致细胞中钙离子浓度上升,持续的钙离子释放会引起虫体不断的收缩、呕吐、脱粪,进而停止进食,最终导致虫体死亡。随着氟虫双酰胺的应用,害虫对该药剂的抗药性问题也日益受到关注。为了了解小菜蛾对氟虫双酰胺的抗性发展情况,本文通过室内抗性汰选及其生物适合度的研究,分析了小菜蛾对氟虫双酰胺的抗性风险;同时以相对敏感品系、氟虫双酰胺抗性品系和田间抗性种群小菜蛾为材料,研究了抗性产生的可能分子机制及基因突变频率,旨在为该药剂的科学使用提供指导。研究结果如下:1.采用点滴法,测定了小菜蛾3龄幼虫对氟虫双酰胺三个品系/种群的毒力,结果表明,氟虫双酰胺对相对敏感品系(S)小菜蛾的72h LD50为0.921μg/g,对小菜蛾的广东白云机场种群(BY)和增城种群(ZC)的72h LD50分别为22.237μg/g和1638.680μg/g。2.使用氟虫双酰胺并以杀死小菜蛾群体的40%-80%的剂量对相对敏感品系汰选17代后,氟虫双酰胺抗性品系(R)小菜蛾对氟虫双酰胺的抗性指数为40.72倍。自Fo到F8抗性发展缓慢,F9之后抗性发展逐渐加快,至F17已发展成中等水平的抗性。3.通过交互抗性试验结果表明,高效氯氟氰菊酯、氯虫苯甲酰胺和甲氨基阿维菌素对氟虫双酰胺抗性品系的毒力分别是相对敏感品系的2.75倍、4.84倍和1.90倍。氟虫双酰胺抗性品系对氯虫苯甲酰胺和高效氯氟氰菊酯存在一定的交互抗性,而对甲氨基阿维菌素无明显交互抗性。通过构建种群生命表,比较了小菜蛾氟虫双酰胺抗性品系和相对敏感品系的一系列生长发育和繁殖特征。结果表明,氟虫双酰胺抗性品系的适合度有所降低,为0.63,氟虫双酰胺抗性品系在繁殖能力上存在一定的生存劣势。4.应用阈性状分析法,研究了小菜蛾对氟虫双酰胺的抗性现实遗传力,并对不同致死率下的抗性发展速率进行了预测。结果表明,17代汰选期间抗性现实遗传力为0.135。假设氟虫双酰胺对小菜蛾的致死率为50%、60%、70%、80%、90%和99%,对其抗性提高10倍所需代数分别进行了预测(假设抗性汰选前后毒力回归线的斜率为2.0,即δp=0.5):在现实遗传力h2=0.135时,群体中50%~90%的个体致死时,要获得10倍的抗性约需8~19代;在现实遗传力h2=0.093时,要获得10倍的抗性约需12~27代。5.根据已报道的小菜蛾RyR突变位点,设计了Bi-PASA检测引物,分别检测相对敏感品系、室内氟虫双酰胺抗性品系和田间抗性种群(BY和ZC)的基因突变频率。结果表明:田间ZC种群小菜蛾有80.77%突变纯合子和19.23%的杂合子,没有检测到野生型;田间BY种群小菜蛾有19.23%突变纯合子、73.08%的杂合子和7.69%的野生型;相对敏感品系小菜蛾有16.67%的杂合子和83.33%的野生型,没有检测到突变纯合子;室内氟虫双酰胺抗性品系F17有19.23%突变纯合子、65.38%的杂合子和15.38%的野生型。6.采用荧光定量PCR测定了不同品系小菜蛾鱼尼丁受体基因mRNA的表达量,结果表明,以相对敏感品系的表达量为1.0,氟虫双酰胺抗性品系的表达量是相对敏感品系小菜蛾的2.938倍,这表明F17抗性产生的原因可能与RyR的表达量升高具有相关性。
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